Impacts climatiques sur les ressources en eau en Afrique de l'ouest

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Aline Corinne Auger
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et impacts sur le milieu de vie et la santé 10e École

1 Impacts climatiques sur les ressources en eau en Afrique de l'ouest Alain DEZETTER Activités humaines et impacts sur le milieu de vie et la santé 10e École d été de l IEPF et du SIFÉE Du 6 au 10 juin 2006 à Bamako, Mali

Cycle Hydrologique Le cycle hydrologique n'a ni commencement, ni fin Le moteur du cycle hydrologique : LE SOLEIL Réchauffement des eaux océaniques qui s'évaporent et retombent sur le sol ou la mer

2 Cycle Hydrologique Le cycle hydrologique n'a ni commencement, ni fin Le moteur du cycle hydrologique : LE SOLEIL Réchauffement des eaux océaniques qui s'évaporent et retombent sur le sol ou la mer sous forme de précipitations (pluie, neige, grêle, etc.). Une partie de ces précipitations peut s'évaporer en tombant, puis être captée par la végétation, le sol ou les cours d'eau Arrivée de l eau au sol où elle s'infiltre et devient eaux souterraines. L'excédent qui tombe au sol ruisselle et se retrouve dans les cours d'eau et les lacs et finalement dans la mer Végétation capte l'eau par les précipitations (feuilles) ou par le sol. Elle en restitue une partie à l'atmosphère par l'évaporation ou la transpiration

3 Cycle hydrologique Les réservoirs Océans Glaciers Aquifères Lacs Humidité sols Rivières Atmosphère Les temps de résidence 2500 ans ans 1400 ans 1 à 17 ans 1 an 16 jours 8 jours Ressources non renouvelables à l'échelle humaine Source : CNRS

4 De quelle eau disposet-on sur la terre?

5 Evaluation des ressources en eau Les réserves Volume d eau en km 3 Pourcentage Océans % 71% de la surface terrestre Banquises, Glaciers % Eaux profondes peu accessibles % Lacs et réservoirs % Mers intérieures % Humidité du sol % Atmosphère % Cours d eau et nappes superficielles % Principale source utilisée! Volume total % Sources USGS

6 Combien d eau douce? La terre possède km 3 d eau, soit une tranche d'eau d'une épaisseur de 2650 m sur les continents 97.5% eau salée, 2.5% eau douce Volume d eau douce : km 3 soit une tranche d'eau d'une épaisseur de 63 m sur les continents

7 Répartition de l eau douce Total de l eau sur terre 2.5% eau douce 68.9% Glace / neige 97.5% Eau salée 0.3% Lacs et rivières 29.9% Eaux douces souterraines 0.9% : Autres : Humidité sol Permafrost Marais et marécages Source : UNESCO

8 Irrégularité spatiale Précipitation, évaporation, écoulement 31% des terres émergées sont des grands déserts

9 Irrégularité temporelle (entre saisons et entre années) Pluviométrie moyenne [ ] Ouagadougou (mm) Pluviométrie (mm) à Ouagadougou en ,, 0 Janv Févr Mars Avril Mai Juin Juill Août Sept Oct Nov Déc 0 Janv Févr Mars Avril Mai Juin Juill Août Sept Oct Nov Déc

10 Quelle quantité d eau disponible sur la terre est utilisable par l homme? Eau utilisable par l homme Eaux souterraines Eaux douces lacs Toute l eau sur la terre Cours d eau 0.3% est utilisable par l homme 99.7% n est pas utilisable par l homme Sources USGS

11 Des aménagements nombreux

Débat autour des grands barrages Il y a plus de 40 000 grands barrages dans le monde tous construits avec un objectif opérationnel mais : Déplacement de population (60 millions de personnes)

12 Débat autour des grands barrages Il y a plus de grands barrages dans le monde tous construits avec un objectif opérationnel mais : Déplacement de population (60 millions de personnes) Inondations de surfaces considérables ( km²) Photo : Paturel - IRD / Barrage de Ziga (Oct. 2002) Dégradation des sols cultivés et salinisation Mais aussi : augmentation des maladies tropicales liées à l eau (malaria, bilharzioses), dégradation de la biodiversité des rivières, augmentation de la dette des nations les plus pauvres, conflits frontaliers ou régionaux.

13 Quels usages fait-on de l eau?

14 Une demande en eau croissante 6000 Volume (km3) réserv. munic. indust. agric Source : Nations Unies, 1997

15 Prélèvements d eau Annuel m 3 /pers Agriculture % Industrie % Usage domest. % Pays pauvres Pays intermédiaires Pays riches Source : Banque Mondiale 1992

16 Les aspects quantitatifs des ressources en eau

17 Données météorologiques (réseaux nationaux de mesures) Source : Paturel - IRD Nombre de stations : précipitations ( ), évaporation (14 000)

18 Dégradation sensible du nombre et de la qualité des données collectées BURKINA FASO : Lacunes en saison des pluies (en % du temps de saison des pluies) Climato. Agromet. Pluvio. Synopt Millésime de la décennie Source : Banque Mondiale

19 Données hydrologiques (réseaux nationaux de mesures) Source : Gautier, Paturel - IRD Nombre de stations : débit (64 000), eaux souterraines ( ), qualité des eaux (44 000)

20 Matériel de jaugeage (mesure de vitesse du courant), hélice et compteur de tours Plate forme d acquisition automatique Avec télétransmission satellite Mesures topographiques Source : Mahé - IRD

21 Des stations de mesures mal réparties Source : I. Shiklomanov, UNESCO Les 2500 stations hydrologiques avec les plus longues séries

22 La terre se réchauffe Anomalies de température (terre + océans) Source : OMM

23 La répartition des pluies évolue Source : IPCC

24 Evolution de la pluviométrie annuelle entre 1930 et 1990 Source J.E. Paturel et al. (IRD)

25 Déficits moyens pluviométriques Pays Déficit (%) Période de rupture Bénin Burkina Faso Cameroun Centrafrique Côte d Ivoire Ghana Guinée Guinée Bissau Liberia 25 (*) Mali Nigeria Sénégal-Gambie Sierra Leone 13 (*) Tchad Togo Source E. Servat et al. (IRD)

26 Incidence sur les écoulements Nom Poste Bassin Bassin Rivière Rupture Déficit (%) principal Mbasso Comoe Comoe Comoe Aniassue Pont Comoe Comoe Comoe Ndjamena Lac Tchad Chari Chari Lai Lac Tchad Logone Logone Malanville Niger Niger Niger Niamey Niger Niger Niger Douna Niger Niger Bani Kankan Niger Niger Milo Eseka Nyong Nyong Nyong M Balmayo Nyong Nyong Nyong Rien Rien Sagon Oueme Oueme Oueme Logozohe-Pont Oueme Oueme Klou Rien Rien Semien Sassandra Sassandra Sassandra Bakel Sénégal Sénégal Sénégal Oualia Sénégal Sénégal Bakoye Dapola Volta Volta Volta Noire Boromo Volta Volta Volta Noire Bangui Zaïre Oubangui Oubangui Salo Zaïre Sangha Sangha Doume Zaïre Sangha Doume Rien Rien Source E. Servat et al. (IRD)

27 Conséquences des changements climatiques en Afrique de l'ouest Précipitations : La moyenne des pluies inférieure de 190 mm à celle de Ressources en eau : le Niger cesse de couler à Niamey en 1985 pour la première fois La surface du Lac Tchad est divisée par deux Agriculture : Le bétail est divisé par 2 au cours des années 80 Disparition de certaines cultures d exportation Energie : Les barrages à sec sur la Volta en 1998 créent une pénurie d électricité dans les grandes cités côtières Economie : La croissance économique du Ghana est stoppée en 1998

28 Niger à Koulikoro Ecarts Années Variation des indices pluviométrique (barres) et de l écoulement (lignes) du Niger à Koulikoro sur la période

29 Un paradoxe en milieu sahélien

30 Discharg e Bani at Douna km² Months Isohyète 750 mm CE 62 % P 16% Discharge Nakambe at Wayen km² CE + 108% P 19% Douna Months Wayen Variabilité Hydro-climatique

31 Conséquence de l'augmentation des écoulements : fragilisation des ouvrages de franchissement...

32 tout comme des ouvrages de retenue d'eau

33 Dans les milieux sahéliens, les pluies diminuent, les écoulements augmentent. Il faut revoir les «normes hydrologiques», et les méthodes associées qui ont permis le dimensionnement des ouvrages!

34 Quelles causes? Causes principales : le changement climatique et les activités humaines entraînent une dégradation des premiers centimètres du sol qui contrôlent le ruissellement et l'infiltration en milieu sahélien.

35 Apparition de plaque de sol nu début de dégradation Croûtes

36 Approche hydrologique globale les observations : coefficient de tarissement : plus ou moins constant jusque vers 1970 augmentation ultérieure, jusque vers 0.04 jour E-3.j-1 Niger à Koulikoro Bani à Douna Niger à Koulikoro ( km 2 ) : entre 1951/60 et 1981/89, les pluies ont baissé de 20 % et les écoulements de 55%

Mali Exemple du bassin des Iullemeden Niger Nigeria recharge de la nappe phréatique par les mares temporaires 80 60 40 20 ANNEE 1996 Pluie journalière (mm) 0

37 Mali Exemple du bassin des Iullemeden Niger Nigeria recharge de la nappe phréatique par les mares temporaires ANNEE 1996 Pluie journalière (mm) Niveau de la mare (m) Niveau de la nappe (m) mai 23-jun 18-jul 12-aoû 06-sep 01-oct 26-oct 20-nov 15-déc

38 Exemple du bassin des Iullemeden Ecart à la moyenne des pluies à Niamey (mm) Végétation naturelle Jachère Cultures Plateaux latéritiques Hausse moyenne de la nappe (m)

39 Exemple du bassin des Iullemeden m Recharge: 1-5 mm.an -1 Recharge > 25 mm.an -1 activités humaines >>>> fluctuations climatiques multiplication par 10 de la recharge de la nappe augmentation des réserves souterraines de 10 % en quelques décennies

40 Exemple du Fala de Molodo Bras fossile du fleuve Niger Remis en eau (barrage de Markala) Important programme d'irrigation Hausse de la nappe <> 40 m en 50 ans Salinisation des sols 20 km Prise en compte de la paléohydrologie pour expliquer les zones de forte/faible K les zones de forte/faible salinité (sols+nappe)

les sites de reproduction pour les parasites.

41 Impacts sanitaires L'augmentation des plans d'eau de surface, artificiels (barrages) ou naturels (mares temporaires), multiplie les sites de reproduction pour les parasites. Au Niger, paralléle observé entre extension des cultures et développement du Plasmodium.

42 Aujourd'hui, la sécheresse météorologique se poursuit au Sahel 1,6 1,2 0,8 Rupture climatique autour des années 70 Déficit de -15 à -40% pour la période sèche Indice de pluie 0,4 0,0-0,4-0,8-1,2-1, = Humide = Sèche Indices de pluie au Sahel de 1896 à 2002 (Mahe et L Hôte, 2003)

43 Quelle quantité d'eau pour demain?

44 Le réchauffement devrait se poursuivre Source : IPCC

45 le niveau de la mer continuer à augmenter Source : IPCC

46 mais les conséquences sur les écoulements sont plus complexes et les modèles renvoient des images contrastées de leur évolution future Variation de l'écoulement annuel entre la période actuelle et 2080 (d apr après Arnell,, 1999)

47 Scenarii Climatiques Évolution des précipitations sur l Afrique de l Ouest et Centrale Taux de variation (%) -100 à à à à à -5-5 à 5 5à20 20 à à à 80 80à à 1500

48 Scenarii Climatiques Évolution des débits moyens annuels situation 1 situation 2 situation 3 situation 4

pêché le dernier poisson, alors il se rendra compte

49 Lorsque l'homme aura coupé le dernier arbre, pollué la dernière goutte d'eau, tué le dernier animal et pêché le dernier poisson, alors il se rendra compte que l'argent n'est pas comestible. (proverbe indien)

50 Merci de votre attention

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